Nachhaltigkeit bei der BMW Group – Efficient Dynamics = Efficient Testing.

Die BMW Group hat den Anspruch, die Zukunft aktiv mitzugestalten. Als festes Gestaltungsprinzip zukünftiger Prozesse und Abläufe soll dabei vor allem nachhaltiges Handeln einen langfristigen Mehrwert für Unternehmen, Umwelt und Gesellschaft schaffen. Damit hat Nachhaltigkeit im Sinne der BMW Group viele Facetten. Ökonomisch, ökologisch und sozial übernimmt die BMW Group Verantwortung und hat das Thema Nachhaltigkeit als Grundprinzip in der Unternehmensstrategie verankert.

Gerade in einem schwierigen wirtschaftlichen Umfeld ist zukunftsorientiertes Wachstum Voraussetzung, um die Chancen einer Krise langfristig nutzen zu können. Deshalb zählen Wachstum, eine aktive Zukunftsgestaltung sowie der Zugang zu neuen Technologien und Kunden zu den vier strategischen Stoßrichtungen der BMW Group. Für die BMW Group bedeutet das im wahrsten Sinne des Wortes, in die Zukunft zu investieren. Auf diesem Weg konzentriert sich das Unternehmen vor allem auf Profitabilität und langfristige Wertsteigerung. Denn nur nachhaltiges Wirtschaften schafft den Nährboden für nachhaltigen Erfolg.

Das neue Energie- und umwelttechnische Versuchszentrum

Die bekannteste und bisher überaus erfolgreiche Produktstrategie der BMW Group zum Thema Nachhaltigkeit ist Efficient Dynamics. Mit dieser Strategie und dem bislang umgesetzten innovativen Maßnahmenpaket gelingt es der BMW Group aufzulösen, was bislang als Zielkonflikt galt: die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und der CO2-Emissionen bei gleichzeitiger Steigerung von Fahrdynamik und Motorleistung. Diese Strategie sorgt vor allem in der Breite der Fahrzeugflotte für eine deutliche Reduktion von Kraftstoffverbrauch und Emissionen. Das neue Energie- und umwelttechnische Versuchszentrum leistet einen entscheidenden Beitrag zur Weiterentwicklung dieser Strategie.

Efficient Testing – das Energie- und umwelttechnische Versuchszentrum der BMW Group. Der Grundsatz der Nachhaltigkeit findet seine Anwendung aber nicht nur in der Produktstrategie Efficient Dynamics, sondern auch in der effizienten Gestaltung der Entwicklungsprozesse. Ein wichtiger Schritt in diese Richtung ist das neue Energie- und umwelttechnische Versuchszentrum der BMW Group (EVZ), das durch ökonomisches, ökologisches und sozial verantwortungsvolles Handeln alle drei Facetten der Nachhaltigkeit widerspiegelt.

Als neuer, wichtiger Prozessbaustein reduziert das EVZ die Entwicklungsdauer durch Zentralisierung und Unabhängigkeit von Jahreszeiten signifikant. Die intelligent zusammengestellte und umfassende Ausstattung ermöglicht außerdem die effizientere Entwicklung zukunftsträchtiger Mobilitätskonzepte. Das EVZ ist eine bewusste Investition in die Zukunft der BMW Group – und damit in die Zukunft der Mobilität.

Die Ökobilanz des EVZ spricht für sich. Bereits in der Konzeption des EVZ achteten die Projektverantwortlichen konsequent auf den schonenden Einsatz von Ressourcen. Durch die intelligente Architektur und die effiziente Prüfstandsauslegung ermöglicht das EVZ einen ökologisch nachhaltigen Betrieb.

Damit sich im EVZ erstmals nahezu sämtliche Umweltbedingungen wie Sonneneinstrahlung, Hitze, Kälte, Niederschlag und sogar Höhe innerhalb eines Prüfstands realistisch darstellen lassen, sind große Wind- und Kälteanlagen sowie Anlagen zur Simulation von Sonneneinstrahlung oder Niederschlag notwendig. Die Konzeption der Anlage ist dabei auf maximale Energieeffizienz ausgerichtet.

Dieses intelligente Energiemanagement zeigt sich an vielen Stellen der Prüfstandsausstattung im EVZ. Während einer Versuchsfahrt beispielsweise nehmen die Prüfstandsrollen die Antriebsenergie des Fahrzeugs auf und wandeln sie durch einen integrierten Generator in Strom um. Der verbrauchte Kraftstoff wird so in Form von elektrischer Energie wieder nutzbar gemacht. Aktive Rekuperation kommt auch bei den zentralen Gebläsen der Prüfstände zum Einsatz. Beispielsweise bei dynamischen Lastwechseln wird das Gebläse oft in kurzen Abfolgen beschleunigt und wieder abgebremst. Durch Bremsenergierückgewinnung, wie bei BMW EfficientDynamics auch in den Fahrzeugen angewendet, wird bei jedem Bremsvorgang die Bremsenergie in Strom umgewandelt.

„Jeder Prüfstand ist ein kleines Kraftwerk. Sobald ein Prüfstand betrieben wird, wird dort nicht nur Energie verbraucht, sondern auch wieder generiert.“
(Jürgen Engelmann, Leiter Betrieb EVZ)

 
Das neue Energie- und umwelttechnische Versuchszentrum - Umweltwindkanal - Regensimulation

Die Prüfstände sind besonders aufwendig isoliert und dadurch sehr effizient zu temperieren. Zudem sorgen Rotations- und Abgaswärmetauscher für eine Wärmerückgewinnung aus der abfließenden Wärme von bis zu 75 Prozent. Um Energie nicht nur bestmöglich zurückzugewinnen, sondern erst gar nicht zu viel davon einzusetzen, sind die Transformatoren des EVZ intelligent miteinander vernetzt. Somit sind insgesamt weniger Transformatoren erforderlich, was die Abwärme durch Leerlaufverluste reduziert.

Kälte on demand – Efficient Cooling. Gegenüber üblichen Kühlsystemen ist die Kühlung der Prüfstände im EVZ besonders raffiniert gestaltet: Hier kommt ein kaskadierendes Kühlkonzept zum Einsatz. Würde man einen zentralen Kältespeicher für alle Temperaturbereiche nutzen, ist die Erzeugung und dauerhafte Bereitstellung von Kälte besonders energieintensiv, denn dabei generiert man einen enormen Kältevorhalt in Form von minus 50° C kalter Sole, auf den man bei Bedarf einfach zugreift. Diesen zu verwalten, erfordert jedoch einen hohen Energieaufwand auch dann, wenn gar keine Kühlung benötigt wird. Im EVZ begegnet man diesem Problem mit dem Prinzip „Kälte on demand“. So wird nur die Kälte zur Verfügung gestellt, die momentan benötigt wird. Je nach Kälteanforderung des Prüfstands werden dann verschiedene Stufen der Kälteanlage aktiv. Der dauerhafte Kältevorhalt wird minimal gehalten und die Kühlung dadurch energieeffizient betrieben.

„Mit dem kaskadierenden Kühlsystem im EVZ erfüllen wir den hohen Anspruch der BMW Group an sich selbst, verantwortungsvoll mit Ressourcen umzugehen.“
(Peter Hoff, Projektplanung EVZ)

 
Das neue Energie- und umwelttechnische Versuchszentrum - Umweltwindkanal - Schneesimulation

Die erste Stufe der kaskadierenden Kühlung nennt sich „freie Kühlung“ und ist permanent aktiv. Hier wird die Umgebungsluft des EVZ zur Kühlung des Prüfstands verwendet. Herrschen zum Beispiel im Prüfstand 35° C, draußen dagegen nur 10° C Grad, kann die kältere Außenluft den Prüfstand ohne großen energetischen Aufwand kühlen. Denn auch ein „warmer“ Prüfstand muss ständig gekühlt werden, um die benötigte Temperatur zu halten. Ab dem Moment, in dem das Fahrzeug unter Last gefahren wird, steigt die Temperatur im Prüfstand. Neben der Abwärme des Fahrzeugs gibt auch das Gebläse einen Teil seiner Antriebsenergie in Form von Reibungswärme ab und heizt die Luft im Prüfstand zusätzlich auf.

Reicht die freie Kühlung nicht mehr aus oder werden tiefere Temperaturen benötigt, tritt die zweite Stufe in Kraft, die „Normalkälte“. Hier schaltet sich, je nach Kältebedarf, eins der beiden Kältemodule hinzu. Erst wenn tiefe Minusgrade erforderlich sind, wird eine weitere Kältemaschine zugeschaltet, deren Betriebsbereich bei sehr tiefen Temperaturen liegt.

Ergänzend zur Kaskadierung der Anlagen verfügt jeder Prüfstand über seinen eigenen Kühlkreiskauf. Die individuellen Kühlkreisläufe bedeuten insgesamt weniger Energieverbrauch, da nur kleinere Kühlanlagen in Betrieb genommen werden müssen und nicht immer eine große. Lediglich Umweltwindkanal und Klimawindkanal teilen sich einen Kühlkreislauf, da beide Prüfstände ähnliche Anforderungen erfüllen müssen und selten zur gleichen Zeit hohe Kälteanforderungen haben. Darauf legen die Betreiber des EVZ in der Belegungsplanung besonderes Augenmerk. Die Einführung von Gleichzeitigkeitsfaktoren für zwei Prüfstände ermöglicht eine weitaus bessere Auslastung der Kälteanlagen und lässt diese permanent in einem optimalen Betriebspunkt laufen – allein durch diese Maßnahme konnten zehn Megawatt Energiebedarf eingespart werden.

 
Das neue Energie- und umwelttechnische Versuchszentrum - Umweltwindkanal - Regensimulation auf dem Motorradlaufband mit der BMW R 1200 RT

Auch im Umgang mit Trinkwasser kam das Nachhaltigkeitsprinzip schon in der Planung zur Anwendung. Mindestens 80 Prozent des im EVZ benötigten Wassers ist speziell für industrielle Anwendungen bereitgestelltes Grundwasser, sogenanntes Dükerwasser. Es kommt für jegliche Prozesstechnik, für die Hybridrückkühlwerke auf dem Gebäudedach und im Sanitärbereich zum Einsatz. Nur in den Technikzentralen und in Sozialenbereichen wird aus technischen bzw. hygienischen Gründen kostbares Trinkwasser verwendet.

Die CO2-Bilanz des EVZ. Doch nicht nur die Prüfanlagen arbeiten sehr effizient. Durch die Umweltsimulation im EVZ kann nun ein Teil der Versuchsfahrten im Prüfstand stattfinden. Abgesehen von Vorteilen für den Fahrzeugentwicklungsprozess aufgrund der integrierten und jahreszeitenunabhängigen Prüflandschaft, lässt sich durch die Verlagerung von Versuchsfahrten ins EVZ CO2 einsparen. Allein der Entfall von Transporten zu Erprobungsstandorten weltweit entspricht in etwa dem Energieaufwand zum Betrieb des EVZ. Zudem entfallen etliche Wiederholfahrten, die häufig bei der Straßenerprobung wegen unzureichend stabiler Bedingungen erforderlich sind.

Darüber hinaus ermöglicht das EVZ aufgrund der laborähnlichen Bedingungen Wiederholversuche mit wissenschaftlicher Genauigkeit. Dadurch kann der Einfluss einzelner Komponenten in einem Detaillierungsgrad, der das Potenzial für weitere energetische Einsparung eröffnet, gezielt untersucht werden. Durch die Genauigkeit der Ergebnisse unter Laborbedingungen lassen sich neue Stellhebel für Einsparungspotenziale aufdecken. Lässt sich, allein durch die Möglichkeiten der neuen Prüfumgebung im EVZ, eine Maßnahme zur Einsparung von nur 0,1 Gramm CO2/km identifizieren und auf alle Neufahrzeuge applizieren, werden dadurch 80 Prozent der im Jahresbetrieb des EVZ entstehenden CO2-Emissionen ausgeglichen.

Das neue Energie- und umwelttechnische Versuchszentrum - Klimawindkanal - Wärmebildaufnahme

Veränderung der Arbeitsbedingungen – Was bedeutet EVZ für die Mitarbeiter? Nachhaltig arbeiten heißt bei der BMW Group auch, soziale Verantwortung zu übernehmen. Dies zeigt der Umgang mit den Mitarbeitern der prüfenden Abteilungen. Denn mit der Inbetriebnahme des EVZ geht eine Umstrukturierung der Prüf- und Absicherungslandschaft der BMW Group und damit auch der Arbeitsbedingungen der Testingenieure einher.

Durch die Verlegung vieler Erprobungsfahrten ins EVZ entfallen bisherige Arbeitsbelastungen, wie beispielsweise häufige und aufreibende Reisetätigkeit und die Arbeit unter extremen klimatischen Bedingungen. Im EVZ entstanden darüber hinaus neue, hochwertige Arbeitsplätze für Techniker, die im Rahmen einer Qualifizierungsoffensive innerhalb der BMW Group ausgewählt und weitergebildet wurden.

Quelle: BMW Presse-Information vom 19.05.2010

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